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光诱导力显微镜（PiFM）：生物与矿物学家触手可及的新技术
Otter, L., Förster, M., Belousova, E., O’Reilly, P., Nowak, D., Park, S., Clark, S., Foley, S., Jacob, D.,
Goldschmidt2021 abstracts
Abstract
光诱导力显微镜（PiFM）是一种前景广阔的纳米分析成像技术，可同步获取三维形貌数据并实现纳米尺度的分子化合物识别。与许多受限于光衍射极限的分子识别技术不同，PiFM利用样品表面与高灵敏度AFM悬臂上尖锐针尖之间的吸引力，同时通过可调谐激光扫描红外光谱范围内的波数。因此，PiFM的分子吸收特性与傅里叶变换红外吸收光谱（FTIR）具有可比性，使操作者能够利用现有庞大的FTIR数据库进行物相识别[1]。自2010年开发以来，PiFM已在自然科学多个学科领域促成新发现，并首次应用于不同生物地球化学问题[2]。本文展示PiFM在地质和生物矿物系统中的应用，包括锆石纳米级生长环带可视化、矿物和玻璃中轻挥发性元素的形态分析，以及生物矿物有机相中官能团的鉴定。其高空间分辨率（约5 nm）和高光谱分辨率（约1 cm⁻¹）及快速成像能力，使这种无损技术特别适用于原位研究敏感、含水、多级复杂的生物复合材料（如珍珠层）——这些材料在原子至纳米尺度的分析尤其具有挑战性[3]。